本发明涉及一种作为新型石材研磨抛光材料的以聚氨酯为基体的石材研磨抛光片的制备方法，所述研磨抛光片主要应用于装饰石材的表面研磨抛光和石材地板翻新。属于石材表面研磨抛光技术领域。
背景技术：
天然和人造装饰石材表面具有较高的光泽和清晰度，更能展现石材的色彩和装饰效果，因此人们往往把石材表面光泽度的高低作为评价石材加工质量和表面效果的标准。石材板材的表面研磨抛光、石材地板翻新时的研磨抛光，都是通过性能不同的专业设备配合具有研磨功能的材料来实现的。因而具有更好研磨、抛光功能和效率的研磨抛光材料也成为石材加工和石材护理行业高度关注的一个课题。
在石材研磨领域，对石材板材表面进行磨削和抛光，旨在使石材表面得到理想的平整
或光亮效果。对石材进行研磨抛光，简单的可以划分为粗磨、细磨和抛光三个过程。在磨料设计体系和操作工艺上也是一个从粗到细、从粗糙到光滑的过程。当然，石材表面研磨抛光效果与研磨设备的性能有较大的关系。近些年研磨设备性能的提升对石材研磨抛光效果的提升影响很大，而研磨抛光材料（片）性能的提高显得滞后或停滞不前。
在石材地板研磨或翻新领域，由于石材板材的平整度或铺装技巧等因素的影响，石材铺装后地面的平整度会出现程度不同的差异，尤其是板材的边缘和对角部位这些不平整感比较明显，影响着石材地面的装饰效果。为了消除这些问题和现象，通常在石材铺装后使用一种“石材地面整体研磨工艺”对石材地面进行重新整体研磨抛光，以获得理想的地面平整度和光泽效果。这种“石材地面整体研磨工艺”的核心组成有两部分，一个是设备，一个是磨片。由于受到设备的可移动性和可操作性等因素的制约，这些地面研磨设备的研磨性能远远不及石材工厂那些专业设备，因而在光泽效果上与板材原有光泽会存在较大的差异。为了弥补这种工艺上的缺陷和差异，通常在地板研磨最后的抛光环节使用一些化学抛光材料，以提高石材表面的光亮效果。例如，使用一些以草酸和草酸盐为主要成成分的抛光粉或抛光剂。这些以粉体或液体为物态形式的抛光材料在可操作性和效率上存在着一些缺憾，而且在程序和工艺上繁琐，效率低，成本高，对环境和和作业人员也存在侵害等。
石材地面受到磨擦后其表面光泽也会受到破坏，这时也需要对其表面进行翻新处理，这也成为石材护理技术的一个重要内容。现有石材地面的翻新设备和研磨抛光材料与上述“石材地面整体研磨工艺”相同，研磨抛光材料（片）的性能和效率同样成为一个关键问题。
研磨抛光片的自锐性对石材的研磨和抛光效果有较大的影响，这是一个行业公认的常识。对于转速低、压力轻、工作面积小的小型研磨设备来说，研磨抛光片的性能往往决定着最终的研磨效果。磨粒的自锐性是指埋藏在基体里的磨粒在锋利面受到磨损后能够及时的暴露或释放出另外一些新的具有锋利面的磨粒。金属合金基体或环氧树脂基体以及酚醛树脂基体的磨料（磨片）往往有较好的密度，对粉体磨粒也有较高的夹持力。环氧树脂基体以及酚醛树脂基体在研磨时表层受热软化，也使得磨料的自锐性变差。实际上磨料的自锐性就是一种“自我更新”和“推陈出新”的能力。
目前国内外石材研磨抛光片生产制作主要有三种基体和形式，一种是矿土基体，一种是金属合金基体，一种是树脂基体。这三种不同的基体都是要在添加融合一定量的人造金刚石、炭化硅和氧化铝等磨料的基础上来完成研磨功能的。
矿土研磨片是利用菱苦土制备石材研磨抛光片的一种传统的做法，由于生产工艺繁琐，
制造效率低下，并且硬度难以调整，目前已经很少采用。
金属合金基体研磨片，基体坚硬无弹性，在研磨设备的重压下有对石材表面划伤的可能，目前仅仅被用于石材的粗磨程序。
树脂基体研磨片，基体相对于石材硬度较低，适合用于石材的粗磨、细磨和抛光。环氧树脂和酚醛树脂是目前树脂基体研磨材料的主流选择，而且在加工工艺上相对简单省事，使得树脂类磨料成为目前市场主流种类。但是，无论是环氧树脂还是酚醛树脂，在固化成型后也存在着基体硬度和密度相对较高的问题，使得基体和磨粒与石材被研磨表面的贴合度不高。而工作时产生的热量也使得基体变软变粘，树脂对磨粒较高的夹持度也使得磨粒的自锐性不够好。这些缺陷是目前行业的一个普遍问题和瓶颈，致使石材的研磨抛光效果在较长的一个时期没有显著的提高和突破。
以聚氨酯树脂为基体的抛光片应用于精密玻璃抛光的技术已经有报道。经过文献检索和市场调查发现，现有这类聚氨酯树脂抛光片的功能形式一般有两种：一种是不含磨料的，作为抛光模和介质使用，用于CMP化学机械抛光；一种是含有氧化铈磨料的，用于光学玻璃和半导体晶片等高精度抛光。但市场反应第二种抛光片如果用于玻璃抛光，其操作性和实用性并不高，这种抛光片对石材抛光的应用也未见报道和案例。
申请人采用上述这类抛光片进行了多次石材抛光试验。从测试上看，这类抛光片用于石材的抛光效果较差，其现有技术和工艺并不适合石材的研磨抛光。从理论上分析，原因之一是现有的这类抛光片的配方体系仅仅适合玻璃或其它微晶和无晶物体表面的精细抛光；原因之二是现有的这类抛光片聚氨酯树脂的配方体系导致基体硬度和密度并不适合石材，原因之三是其磨料体系并不适合石材的研磨抛光。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是，提供一种聚氨酯基体石材研磨抛光片的制备方法，用于石材表面的研磨抛光，具有较高的光泽效果和作业效率，也具有更高的经济意义和社会意义。第一、以聚氨酯树脂作基体，能使磨片与石材被研磨表面具有更好的贴合性，磨粒具有更好的自锐性，在效果和效率上有较大幅度的提升；第二、以聚氨酯树脂作基体的石材研磨抛光片用于石材地板的翻新作业，在效果和效率上明显提高；第三、以聚氨酯树脂作基体的石材研磨抛光片用于石材的研磨抛光，尤其用于石材地板的翻新研磨抛光，能够省去使用大量的抛光粉等化学抛光材料，减少了这些化学抛光材料对环境和作业人员带来的污染和伤害。
为了解决上述技术问题，本发明采用了以下技术方案。
一种聚氨酯基体石材研磨抛光片的制备方法，其特征在于按照以下步骤进行：
1）、制备A组分：将聚醚多元醇、催化剂、扩链剂、发泡剂和增塑剂按比例分别倒入混合容器中并搅拌均匀，得到A组分；
聚醚多元醇、催化剂、扩链剂、发泡剂和增塑剂的质量比为：100：0.3～5：1～6：0.5～5：1～5；
其中所述的催化剂为叔胺类催化剂或者有机金属类催化剂或者叔胺类催化剂与有机金属类催化剂任意比例的组合；
2）、制备B组分：将预设的粉体磨料按比例倒入A组分中搅拌均匀得到B组分；
所述粉体磨料为人造金刚石、碳化硅、氧化硅、氧化铝和氧化锌按照质量比100：0～40、100：0～10、100：0～40、100：0～5的组合物；
A组分与粉体磨料之间的质量比是100：10～50；
3）、制备石材研磨抛光片：将多异氰酸酯、改性聚乙烯蜡粉和增强纤维按比例混合作为C组分加入到B组分中快速搅拌15～45秒的时间，然后倒入模具内压模成型，最后机械切片成型，得到聚氨酯基体石材研磨抛光片；
其中作为C组分的多异氰酸酯、改性聚乙烯蜡粉和增强纤维之间的质量比是：100：0～5：0～5；
通过调整A组分和C组分之间的质量比，得到密度0.1～0.5克/cm3、邵氏A硬度30～85的石材研磨抛光片。
步骤1）所述的聚醚多元醇为不同官能度低分子量聚醚多元醇中的一种或者任意比例的两种以上；所述的扩链剂为二官能度小分子量的胺类或醇类化合物；所述的发泡剂为物理发泡剂；所述的增塑剂为气相二氧化硅。
步骤3）所述的多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、多芳基多亚甲基异氰酸酯和官能度2～4的改性二异氰酸酯中的一种或者任意比例的两种以上；所述的改性聚乙烯蜡粉为聚酰胺改性聚乙烯蜡，作为助磨剂并用于提高基体的耐磨度；所述的增强纤维为玻璃纤维或合成纤维，作为基体的增强剂；快速搅拌是指搅拌机的转速在1500～4500转/分钟范围内。
所述的发泡剂是戊烷。
聚醚多元醇分子量在300～2000范围内，羟值在50～600mg KOH/g，官能度2～3可选。
步骤1）所述的催化剂为叔胺类催化剂。
步骤2）所述粉体磨料为粒径在0.5-350µm的粉体。
步骤3）中，A组分与C组分之间的质量比为100：60～110。
本发明的积极效果在于：
1、本发明所产生的聚氨酯基体具有适当的泡壁和泡孔，研磨颗粒混合其中，分布在呈多维结构的聚氨酯泡壁上，在研磨设备压力和旋转作用下磨擦石材表面，同时还会有规律的在不同的层面不断地释放出新的、锋利的具有工作面的磨粒。磨粒具有更好的自锐性，因而磨片具有更高的研磨效果和效率。
2、本发明所产生的聚氨酯基体具有适当柔韧性，在研磨设备的压力作用下与石材被研磨表面具有极好的贴合度和适当的研磨作用力，因而具有更高的研磨效果和效率。
3、本发明所产生的聚氨酯基体具有适当柔韧性和泡孔。在工作时基体表面与石材被研磨表面完全贴合，通过这些在基体不同层面上分布的泡孔，使得磨片表面始终粗糙化，不仅具有了自锐性，更具有了最大工作表面积。而那些从基体中脱落下来的磨粒又在这些粗糙化的研磨表面下不断地与石材表面再磨擦，实现了二次利用和再研磨，极大的提高了研磨速率，因而具有最佳的研磨抛光效果和更高的研磨抛光效率。
4、本发明所产生的聚氨酯研磨抛光片是以人造金刚石粉体为主要研磨和抛光因子，搭配混合适量的碳化硅、氧化硅、氧化铝和氧化锌粉体，以达到最佳研磨和抛光效果。人造金刚石是目前石材研磨抛光材料体系中最坚硬的一种，搭配适量的硬度较低的磨料更加符合研磨和抛光机理，效果和效率能够满足最大化。
5、本发明所产生的聚氨酯研磨抛光片添加了适量的改性高密度聚乙烯蜡粉，不仅使磨片基体更加耐磨，而且还会产生“微珠效应”,降低了磨片与被研磨表面的阻力，提高了研磨和抛光速率。
6、本发明所提出的聚氨酯研磨抛光片是一系列或一套或一组或一片具有独立功能或组合功能的研磨和抛光功能的组合或单元，以适应石材的粗表面研磨或由粗到细表面研磨或由粗到细再到抛光过程的不同要求。它既可以选用含有较粗磨粒的磨片对石材做磨平处理，也可选用含有较细磨粒的磨片对低光泽的石材表面进行抛光处理，也可选用成套的磨片对石材进行由粗到细再到高光泽的石材表面处理。
具体实施方式
下面结合实施实例和对比实验效果进一步说明本发明。
本发明石材研磨抛光片按照以下步骤进行：
1）、制备A组分：将聚醚多元醇、催化剂、扩链剂、发泡剂和增塑剂按比例分别倒入混合容器中并搅拌均匀，得到A组分；
聚醚多元醇、催化剂、扩链剂、发泡剂和增塑剂的质量比为：100：0.3～5：1～6：0.5～5：1～5；
其中所述的催化剂为叔胺类催化剂或者有机金属类催化剂或者叔胺类催化剂与有机金属类催化剂任意比例的组合；
2）、制备B组分：将预设的粉体磨料按比例倒入A组分中搅拌均匀得到B组分；
所述粉体磨料为人造金刚石、碳化硅、氧化硅、氧化铝和氧化锌按照质量比100：0～40、100：0～10、100：0～40、100：0～5的组合物；
A组分与粉体磨料之间的质量比是100：10～50；
3）、制备石材研磨抛光片：将多异氰酸酯、改性聚乙烯蜡粉和增强纤维按比例混合作为C组分加入到B组分中快速搅拌15～45秒的时间，然后倒入模具内压模成型，最后机械切片成型，得到聚氨酯基体石材研磨抛光片；
其中作为C组分的多异氰酸酯、改性聚乙烯蜡粉和增强纤维之间的质量比是：100：0～5：0～5；
通过调整A组分和C组分之间的质量比，得到密度0.1～0.5克/cm3、邵氏A硬度30～85的石材研磨抛光片。
步骤3）中，A组分与C组分之间的质量比为100：60～110。
其中用于粗磨阶段的研磨片，A组分和C组分之间的质量比为100：90～110；
其中用于细磨阶段的研磨片，A组分和C组分之间的质量比为100：80～100；
其中用于抛光阶段的研磨片，A组分和C组分之间的质量比为100：60～90。
所述的聚醚多元醇为不同官能度低分子量聚醚多元醇的一种和多种组合，其分子量在300-2000可选，其羟值在50-600 KOH/g可选。优选羟值在200-550 KOH/g的聚醚三醇。
所述的扩链剂可选二官能度小分子量的胺类或醇类化合物，优选乙二醇。
所述的发泡剂为物理发泡剂，优选戊烷。
所述的催化剂为叔胺类催化剂和有机金属催化剂中的一种或多种，优选叔胺催化剂二甲基环己胺。
所述的增塑剂为超细二氧化硅粉体，优选气相二氧化硅微粉。
所述的磨料组分由人造石金刚石和碳化硅、氧化硅、氧化铝和氧化锌微粉其中的一种或多种组合。
其中人造金刚石磨粒粒径0.2µm -350µm可选。用于制作粗磨磨片的人造金刚石磨粒粒径优选100µm -350µm；用于制作细磨磨片的人造金刚石磨粒粒径优选100µm -25µm；用于制作抛光片的人造金刚石磨粒粒径优选25µm -1µm；
其中碳化硅粉体粒径20µm -100µm可选，优选粒径20µm -50µm。
其中氧化硅粉体粒径0.1µm -20µm可选，优选粒径1µm -10µm。
其中氧化铝粉体粒径0.1µm -20µm可选，优选粒径1µm -10µm。
其中氧化锌粉体粒径1.5µm -50µm可选，优选粒径2µm -10µm。
所述的多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、多芳基多亚甲基异氰酸酯和官能度2-4的改性二异氰酸酯中的一种或者任意比例的两种以上。优选平均官能度大于2、NCO质量份数在28%-30%的碳化二亚胺改性液化MDI。
所述的改性聚乙烯蜡为聚酰胺改性聚乙烯均聚物，微粉状，密度0.95-1。优选密度为0.97、粒径D50：5.5-7um。
所述的增强纤维为聚丙烯纤维，长度3-12mm。优选长度为6mm。
本发明制备的石材研磨抛光片的密度0.1-0.5克/cm3；邵氏A硬度30-85，单片或一组或多组的功能组合。
以下是本发明的具体制备实例。
实例一
本实例提供一组大理石研磨抛光片的制作方法，按所用磨料粒径不同产生1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#具备粗磨、细磨和抛光功能的磨片组合。
（一）、预制A组份：以聚醚三醇（平均分子量350，羟值500）100克、叔胺催化剂二甲基环己胺3克、扩链剂乙二醇5克、发泡剂戊烷1.5克、增塑剂气相二氧化硅微粉5克，按序混合搅拌均匀待用。本实例预制相同A组份7份，用于制取1-7#磨片组。
（二）、准备B组份：计量270-300µm人造金刚石磨粒35克和30-35µm炭化硅微粉15克作为1#磨料；计量125-150µm人造金刚石磨粒35克和30-35µm炭化硅微粉15克作为2#磨料；计量50-60µm人造金刚石磨粒35克和30-35µm炭化硅微粉15克作为3#磨料；计量25-30µm人造金刚石磨粒35克作为4#磨料；计量12-15µm人造金刚石磨粒35克作为5#磨料；计量4-6µm人造金刚石磨粒35克作为6#磨料；计量1-3µm人造金刚石磨粒35克作为7#磨料。
（三）、制备C组份：一种市售碳化二亚胺改性液化MDI 110克、聚酰胺改性高密度聚乙烯蜡微粉3.5克、聚丙烯纤维3克，按序混合搅拌均匀待用。本实例预制相同C组份7份，用于制取1#-7#磨片组。
（四）、将计量好的B组份1#磨料与一份A组分混合，使用电动搅拌机搅拌均匀。再将计量好的C组份一份倒入上述AB混合物内，使用电动搅拌机快速混合均匀，然后倒入模具内发泡成型待用。
（五）、将发泡成型的1#聚氨酯泡沫体按照设计的规格切片成型，形成1#研磨抛光片成
品，并做好标记。
（六）、分别依次选用B组分其余6个规格的磨料组份，与一份A组份混合，再与一份C组份混合。由此制取另外6个2#-7#研磨抛光片，并分别做好相应标记。
实例二
（一）实例二采用与实例一完全相同的A组份和B组份配料。同样A、B组份各预制七份。
（二） 将实例一C组份中聚酰胺改性高密度聚乙烯蜡粉和聚丙烯纤维减掉。同样预制七份。
（三）采用与实例一相同的工艺和程序制取1-7#研磨抛光片组。
实例三
（一）实例三采用与实例一完全相同的A组份和C组份配料。A、C组份各预制一份。
（二）实例三B组份仅采用与实例一B组份中7#磨料相同的配料，即1-3µm人造金刚石磨粒35克。B组份预制一份。
（三）采用与实例一相同的工艺和程序制取7#抛光片。
（四）实例三制取的7#研磨抛光片可作为独立功能的抛光材料单独用于石材研磨的抛光环节，以替代现有市售的抛光片和抛光粉。
以下是实例一、实例二和实例三的实验测试结果和对比测试实验过结果。
实验测试一
对受到磨损、失光严重的大理石地板重新研磨抛光，做翻新处理。研磨设备采用12头地板研磨机（安装12片磨片，转速为580转/分钟），配合实例一制取的聚氨酯研磨抛光片1-7#依次对受到磨损的大理石地板进行翻新研磨和抛光。
分别安装1#研磨抛光片和2#研磨抛光片各12片对地板进行粗磨处理，研磨机推进的速度约为20米/分钟，每行大理石研磨两个来回。
分别安装3#研磨抛光片、4#研磨抛光片和5#研磨抛光片各12片对地板进行细磨处理，研磨机推进的速度约为30米/分钟，每行大理石研磨两个来回。
分别安装6#研磨抛光片和7#研磨抛光片各12片对地板进行抛光处理，研磨机推进的速度约为25米/分钟，每行大理石研磨两个来回。
使用镜向光泽仪测量研磨前后的大理石表面光泽。随机测试10块板面，每块板面测试5个点，计算平均光泽度。结果见表1。
表1
实验测试二
与实验测试一相同区域的受到磨损、失光严重的大理石地板重新研磨抛光，做翻新处理。
使用与实验测试一相同的12头地板研磨机，配合实例二制取的聚氨酯研磨抛光1-7#依次对受到磨损的大理石地板进行翻新研磨和抛光，研磨机的推进速度和工艺与实验测试一相同。
实验测试二的光泽测试方法与实验测试一相同，结果表2。
表2
对比测试一
与实验测试一相同区域的受到磨损、失光严重的大理石地板重新研磨抛光，做翻新处理。
使用与实验测试一相同的12头地板研磨机，配合市售酚醛树脂软磨片1-7#（同样具有粗磨、细磨和抛光功能，用于大理石地板研磨抛光）依次对受到磨损的大理石地板进行翻新研磨和抛光。
研磨机的推进速度和工艺与实验测试一相同。
对比测试一的光泽测试方法与实验测试一相同，结果见表3。
表3
对比测试二
在经过对比测试一研磨抛光后的区域内选择10平方米的面积，使用与实验测试一相同的
12头地板研磨机，配合使用实例三制取的7#研磨抛光片（作为独立抛光功能使用）对大理石地板进行再抛光。
研磨机的推进速度和工艺与实验测试一相同。
对比测试二的光泽测试方法与实验测试一相同，结果见表4。
表4
对比测试三
在经过对比测试一研磨抛光后的区域内选择10平方米的面积，使用圆盘式地板抛光机（转速为175转/分钟）配合使用市售大理石抛光粉对大理石地板进行再抛光。抛光速度约为2平方米/3分钟。清理干净抛光粉浆液。
对比测试三的光泽测试方法与实验测试一相同，结果见表5。
表5
对比测试四
在经过对比测试一研磨抛光后的区域内选择余下的10平方米面积，使用圆盘式地板抛光机（转速为175转/分钟），配合使用一种市售精密玻璃聚氨酯抛光片（含有粒径0.8-2µm氧化铈）对大理石地板进行再抛光。抛光速度约为2平方米/5分钟。对比测试四的光泽测试方法与实验测试一相同，结果见表6。
表6
实验测试和对比测试结果总结：
通过上述实例测试和对比测试可以明显看出，本发明制取的新型聚氨酯石材研磨抛光片不仅具有显著的研磨抛光效果，而且更有较高的工作效率，解决和弥补了现有石材地板翻新时光泽比原板有较大差异的不足以及效率低下的问题，也排除了使用抛光粉对作业人员和环境带来的危害。
1、通过实验测试一和实验测试二的结果对比，反映出实例一和实例二制取的研磨抛光片在性能上的差异。实例一添加改性聚乙烯蜡粉对本发明研磨抛光片的效果、效率和耐用性有较好地改善。
2、通过实验测试一、实验测试二和对比测试一的测试结果看出，本发明制取的新型聚氨酯石材研磨抛光片与现有市场主流酚醛树脂研磨抛光片在效果上有显著的提高。
3、通过实验测试一、实验测试二和对比测试二、对比测试三的测试结果看出，本发明制取的新型聚氨酯石材研磨抛光片与现有市场主流研磨抛光片加大理石抛光粉的方法不仅光泽效果高，而且在效率上有显著的优势。现有技术的做法通常就是对比测试一和对比测试三的结合。但是从效果和效率上看，本发明的实验测试一（实例一）和实验测试二（实例二）的结果远远高于现有的做法。从单一的抛光程序看，无论是效果还是效率，本发明的对比测试二（实例三）均明显高于现有的抛光粉（对比测试三）。
4、通过对比测试一、对比测试二和对比测试三的测试结果看出，实例三制取的7#研磨抛光片作为具有独立抛光功能的抛光片使用，同样具有显著的效果和效率。
5、通过对比测试四的测试结果看出，现有市售的含有氧化铈磨粒的用于精密玻璃等抛光的聚氨酯抛光片对于石材的抛光没有明显的效果和效率。
说明：
1、上述实例制取的聚氨酯新型研磨抛光片，密度为0.35-0.42克/cm3，邵氏硬度A为 60-80。
2、上述磨片制取时可按照不同的规格或型号添加适量的着色剂以得到不同颜色的磨片，
有利于区分不同规格和型号。
3、上述实例所用材料及组合，不代表本发明涉及技术的全部。
4、本发明新型研磨抛光片，可根据石材的品种和硬度，调整A、B、C组分中物料的成分、配合比例、规格以及泡沫基体的密度和硬度，以得到最佳效果和效率。
5、本发明新型磨片，可调整磨片的外形和规格，安装用于石材加工厂专业的大型研磨机用于石材大板的研磨抛光。